JP2017003116A - Joint yoke for universal joint and universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
説明
本発明は、自在継手用の継手ヨークと該継手ヨークを備えた自在継手に関し、前記継手ヨークは回転軸線を中心として回転駆動可能であって、第1の軸受孔を備えた第1のヨークアームと、第2の軸受孔を備えた第2のヨークアームと、を有していて、前記第1の軸受孔と前記第2の軸受孔とは、継手中心において前記回転軸線に直角に交わる軸受軸線を中心に配置されており、前記ヨークアームは、前記回転軸線に対して半径方向に外側部分と、該外側部分に隣接する内側部分とを有しており、前記ヨークアームの壁厚さは、前記回転軸線に対して直交しかつ前記継手中心を通る平面にある前記軸受軸線に対して半径方向で、前記外側部分において前記内側部分よりも減じられている。
The present invention relates to a joint yoke for a universal joint and a universal joint provided with the joint yoke. The joint yoke can be driven to rotate about a rotation axis, and includes a first yoke having a first bearing hole. An arm and a second yoke arm having a second bearing hole, and the first bearing hole and the second bearing hole intersect the rotation axis at a right angle at a joint center. The yoke arm is disposed around a bearing axis, and the yoke arm has an outer portion in a radial direction with respect to the rotation axis, and an inner portion adjacent to the outer portion, and the wall thickness of the yoke arm Is reduced in the outer part relative to the inner part in a radial direction with respect to the bearing axis in a plane perpendicular to the axis of rotation and passing through the joint center.
このような形式の継手ヨークは、独国特許出願公開第2900846号明細書により公知であり、この公知の継手ヨークは板金から製造されている。 A joint yoke of this type is known from DE 2900846, which is manufactured from sheet metal.
自在継手は2つの継手ヨークを有していて、2つの継手ヨークのヨークアームは、ジャーナル付き十字アッセンブリを介して互いに連結形式に接続されている。ジャーナル付き十字アッセンブリは、1つの十字部材を有しており、この十字部材は、ベースボディから突出する4つのジャーナルを有している。この場合、2つのジャーナルが対になって、1つの共通の軸受軸線を中心として配置されている。ジャーナルは、ヨークアームの軸受孔に軸受装置を介して支持されている。しばしば転がり軸受が使用され、これら転がり軸受は軸受孔内に収容されている軸受ブシュ内に配置されている。転がり軸受の転動部材は、各ジャーナルによって形成される内側軸受面と、軸受孔内に挿入された軸受ブシュ又は軸受孔自体によって形成される外側軸受面とに沿って転動する。2つの継手ヨークのうちの一方から他方の継手ヨークへとトルクを伝達する間に、比較的高い負荷の区域が形成される。この場合、ヨークアームの比較的堅い構成部分と、トルク伝達部材の比較的大きなレバーアームを有する領域とが負荷の大部分を吸収する。これらの比較的高い負荷の区域は、回転軸線に対して半径方向外側に、即ち、ジャーナルのボディから離れたジャーナルの端部に位置している。 The universal joint has two joint yokes, and the yoke arms of the two joint yokes are connected to each other in a connected manner via a journaled cross assembly. The cross assembly with journal has one cross member, and this cross member has four journals protruding from the base body. In this case, two journals are paired and arranged around one common bearing axis. The journal is supported in the bearing hole of the yoke arm via a bearing device. Rolling bearings are often used and these rolling bearings are arranged in bearing bushes that are received in bearing holes. The rolling member of the rolling bearing rolls along an inner bearing surface formed by each journal and an outer bearing surface formed by a bearing bush inserted into the bearing hole or the bearing hole itself. While transmitting torque from one of the two joint yokes to the other joint yoke, an area of relatively high load is formed. In this case, the relatively rigid component of the yoke arm and the region of the torque transmitting member having the relatively large lever arm absorb most of the load. These areas of relatively high load are located radially outward with respect to the axis of rotation, i.e. at the end of the journal remote from the journal body.
独国特許出願公開第10303291号明細書には、より一定の負荷分散を達成するために、ジャーナルに取り付けられた十字部材が開示されており、この十字部材では、共通のジャーナル軸線上に配置された少なくとも2つのジャーナルの内側軸受面が、ジャーナルの外周面又はブシュの外周面によって形成されている。内側軸受面は、各ジャーナル軸線に対して同心的に配置された回転対称的な包絡面上に配置されたそれぞれ1つの第1の軸受面部分と、前記包絡面内側に配置されたそれぞれ第2の軸受面部分とを有している。前記包絡面は、各ジャーナル軸線に対する距離を継続的に減少させながらベースボディからそれぞれ自由端部の方向に延在しており、各ジャーナルの周囲の一部にわたって延在している。 German Patent Application No. 10303291 discloses a cross member attached to a journal in order to achieve a more constant load distribution, in which the cross member is arranged on a common journal axis. Further, the inner bearing surface of at least two journals is formed by the outer peripheral surface of the journal or the outer peripheral surface of the bush. The inner bearing surface includes a first bearing surface portion disposed on a rotationally symmetric envelope surface concentrically arranged with respect to each journal axis, and a second bearing surface disposed inside the envelope surface. Bearing surface portion. The envelope surface extends from the base body in the direction of the free end while continuously reducing the distance to each journal axis, and extends over a portion of the periphery of each journal.
第2の軸受面部分は、ジャーナル軸線に対して継続的に距離を縮めながら各ジャーナル軸線に対して軸方向で延在しているので、軸受力の負荷分散は軸方向で確実にされる。さらに、第2の軸受面部分が、外周面一部のみに沿って延在しているので、主要負荷区域で最大負荷の減少が達成される。 Since the second bearing surface portion extends in the axial direction with respect to each journal axis while continuously reducing the distance from the journal axis, the load distribution of the bearing force is ensured in the axial direction. Furthermore, since the second bearing surface portion extends along only a part of the outer peripheral surface, a reduction in the maximum load is achieved in the main load area.
しかしながら、ジャーナル付き十字アッセンブリのジャーナルが、対応する軸受面部分を形成するために、比較的煩雑な製造を余儀なくされるのが欠点である。 However, it is a disadvantage that the journal of the cross assembly with the journal is forced to be relatively complicated to produce the corresponding bearing surface portion.
独国特許出願公開第19953963号明細書に開示された解決手段では、軸受孔の円筒壁に凹部が設けられていて、該凹部は、周面の一部に沿って延在しており、ジャーナル軸線の軸方向で変化する深さを有している。十字部材のジャーナルは、転がり軸受を介して軸受ブシュに取り付けられており、この軸受ブシュは軸受孔内に収容されている。従って主要負荷区域の領域に位置している凹部の領域では、軸受ブシュの変形が可能であるので、最大負荷は減じられている。 In the solution disclosed in German Patent Application Publication No. 199539563, the cylindrical wall of the bearing hole is provided with a recess, and the recess extends along a part of the peripheral surface. It has a depth that varies in the axial direction of the axis. The journal of the cross member is attached to the bearing bush via a rolling bearing, and this bearing bush is accommodated in the bearing hole. Therefore, in the region of the recess located in the region of the main load area, the bearing bush can be deformed, so that the maximum load is reduced.
独国特許出願公開第1425952号明細書には、転がり軸受における最大負荷を減じるために、横断面が楕円形に形成された軸が開示されていて、この軸は、転動部材式にリング内に支持されている。主要負荷区域の領域では、軸は最大の曲率半径を有しているので、軸の横断面が円形である態様よりも、軸受負荷は転動部材ボディにより多く分散される。しかしながら、軸の軸方向では軸受負荷の分散が達成されないという欠点がある。 DE 1425952 discloses a shaft with an elliptical cross-section to reduce the maximum load on a rolling bearing, this shaft being a rolling member type in the ring. It is supported by. In the region of the main load area, the shaft has the largest radius of curvature, so that the bearing load is more distributed in the rolling member body than in embodiments where the shaft has a circular cross section. However, there is a drawback that the distribution of the bearing load is not achieved in the axial direction of the shaft.
独国特許出願公開第2933505号明細書には、軸受ブシュ内に転動可能に支持されたジャーナルを備えたジャーナル付き十字アッセンブリが示されている。軸受ブシュが、継手ヨークの軸受孔内に収容されている。軸受ブシュの外周面はほぼ円筒状であって、主要負荷区域の領域に平坦部を有している。この平坦部は、周面の一部にわたって延在しており、ジャーナル軸線の方向で、ジャーナルが形成されているベースボディを始点として、ジャーナルの各自由端部の方向でジャーナル軸線に接近している。 German Offenlegungsschrift 2,933,505 shows a cross assembly with a journal comprising a journal rotatably supported in a bearing bush. A bearing bush is accommodated in the bearing hole of the joint yoke. The outer peripheral surface of the bearing bush is substantially cylindrical and has a flat portion in the region of the main load area. The flat portion extends over a part of the peripheral surface, and approaches the journal axis in the direction of the journal axis, starting from the base body on which the journal is formed, in the direction of each free end of the journal. Yes.
ジャーナル軸線に関して軸方向での軸受負荷分散のために、独国特許出願公告第1122781号明細書には、外周面が円錐状に形成されたジャーナルを備えた十字部材が開示されている。しかしながらこの場合、周方向での軸受負荷の分散は達成されていない。さらに、転動部材ボディは、その長手方向全体にわたって低負荷で軸受孔の軸受面に接しているわけではない。 In order to distribute the bearing load in the axial direction with respect to the journal axis, German Patent Application Publication No. 11222781 discloses a cross member with a journal having an outer peripheral surface formed in a conical shape. However, in this case, the distribution of the bearing load in the circumferential direction has not been achieved. Furthermore, the rolling member body is not in contact with the bearing surface of the bearing hole with a low load over the entire longitudinal direction.
本発明の課題は、耐用期間が向上されている自在継手用の継手ヨークを提供することである。 An object of the present invention is to provide a joint yoke for a universal joint having an improved service life.
この課題は、請求項1の特徴を備えた継手ヨークにより解決される。好適な態様は、従属請求項により得られる。 This problem is solved by a joint yoke having the features of claim 1. Preferred embodiments are obtained from the dependent claims.
回転軸線に関して軸受孔に沿った外側部分においてヨークアームの壁厚さを減じることにより、この減じられた壁厚さの領域においてヨークアームが脆弱になり、それに応じてより弾性的になるので、十字部材のジャーナルの支持の軽減がこれらの外側部分において達成される。外側部分のヘルツ応力は減じられ、これにより、継手ヨークの軸受の耐用期間は比例以上に向上する。回転軸線に関して軸受孔に沿った内側部分は、逆に負荷が高くなる。しかしながらこれら内側部分は、外側部分よりも負荷が低いので、軸受軸線の方向で一定の負荷が達成され、これによっても耐用期間は改善される。 By reducing the wall thickness of the yoke arm in the outer part along the bearing hole with respect to the axis of rotation, the yoke arm becomes brittle in the area of this reduced wall thickness and becomes more elastic accordingly. Reduction of the journal support of the member is achieved in these outer parts. The Hertzian stress in the outer part is reduced, which improves the bearing life of the joint yoke more than proportionally. On the contrary, the load is increased in the inner portion along the bearing hole with respect to the rotation axis. However, since these inner parts have a lower load than the outer parts, a constant load is achieved in the direction of the bearing axis, which also improves the service life.
各ヨークアームには、前記各軸受孔の両側に配置された2つの凹部が設けられていて、これら凹部は互いにかつ前記回転軸線に対して平行に延在している。これらの凹部は本発明の概念では、これらの凹部が鍛造過程による製造を可能にするために僅かに傾いて配置されていたとしても、即ち、回転軸線に対して及び互いに対して僅かに角度をなして配置されていたとしても、回転軸線に対して、又は互いに対して平行であるとみなされる。従って、回転軸線に対する10°までの角度偏差は、本発明の概念では、まだ平行であるとみなされている。これは一般的な鍛造の際の傾きにほぼ相当する。 Each yoke arm is provided with two recesses arranged on both sides of each bearing hole, and these recesses extend in parallel to each other and the rotation axis. These recesses are, according to the inventive concept, even if these recesses are arranged slightly tilted in order to allow production by the forging process, i.e. slightly angled with respect to the axis of rotation and with respect to each other. Even if arranged, it is considered parallel to the axis of rotation or to each other. Therefore, angular deviations up to 10 ° with respect to the axis of rotation are still considered parallel in the concept of the invention. This substantially corresponds to the inclination during general forging.
好適には、壁厚さは、回転軸線に対して垂直に配置され、かつ継手中心を通って延在する平面を始点として、軸受軸線を中心として少なくとも±45°の範囲で減じられている。 Preferably, the wall thickness is reduced in a range of at least ± 45 ° about the bearing axis, starting from a plane arranged perpendicular to the axis of rotation and extending through the joint center.
好適な態様によれば、壁厚さは、回転軸線の半径方向に配置された、ヨークアームの自由端部における軸受孔に沿った外側部分では減じられていない。言い換えると、前記ヨークアームの壁厚さは、前記回転軸線に対して直交しかつ前記継手中心を通る平面にある前記軸受軸線に対して半径方向で、前記外側部分において、前記回転軸線と前記軸受軸線とを含む平面で前記回転軸線に対して半径方向に配置された、前記ヨークアームの自由端部の領域における別の外側部分よりも減じられている。 According to a preferred embodiment, the wall thickness is not reduced in the outer part along the bearing hole at the free end of the yoke arm, which is arranged in the radial direction of the axis of rotation. In other words, the wall thickness of the yoke arm is in a radial direction with respect to the bearing axis in a plane perpendicular to the rotation axis and passing through the joint center, and in the outer portion, the rotation axis and the bearing. Less than the other outer part in the region of the free end of the yoke arm, which is arranged in a radial direction with respect to the axis of rotation in a plane containing the axis.
軸受孔に沿った前記外側部分はそれぞれ、回転軸線に関して軸受孔の外側端部から始まり、回転軸線の方向で軸受孔の長手方向の一部分にわたって延在している。これに対してそれぞれ内側部分が直接続いていて、これら内側部分は、軸受孔の内側端部までは必ずしも延在している必要はない。従って、全体として内側に向かって配置された部分は、内側部分に隣接することが可能であり、この場合、前記全体として内側の部分の壁厚さは、内側部分に対して相対的に再び減じることができる。 Each said outer part along the bearing hole starts from the outer end of the bearing hole with respect to the rotational axis and extends over a part of the longitudinal direction of the bearing hole in the direction of the rotational axis. On the other hand, the inner portions are directly followed, and these inner portions do not necessarily extend to the inner end of the bearing hole. Thus, the generally inwardly disposed portion can be adjacent to the inner portion, in which case the wall thickness of the generally inner portion is reduced again relative to the inner portion. be able to.
ヨークアームの壁厚さは、軸受孔の周りの円周の大部分に沿って、即ち軸受孔の周りの円周の半分以上にわたって減じることができ、この場合、減じられた部分は、少なくとも2つの周方向の部分へと分割することができる。 The wall thickness of the yoke arm can be reduced along most of the circumference around the bearing hole, i.e. over half the circumference around the bearing hole, in which case the reduced part is at least 2 It can be divided into two circumferential parts.
1つの態様では、ヨークアームは、回転軸線に対して外側に凹部を有していて、この凹部は、軸受孔の外側部分の長手方向に沿って延在していて、これにより壁厚さが減じられている。凹部は、回転軸線に関してヨークアームの外面に設けられている。 In one aspect, the yoke arm has a concave portion on the outer side with respect to the rotation axis, and the concave portion extends along the longitudinal direction of the outer portion of the bearing hole, so that the wall thickness is increased. Has been reduced. The recess is provided on the outer surface of the yoke arm with respect to the rotational axis.
継手ヨークはベース部分を有していて、このベース部分からヨークアームが互いに平行に突出している。継手ヨークは好適には、軸受軸線とベース部分との間に凹部を有していて、この凹部は、壁厚さを減じるために、軸受軸線の周りに少なくとも部分的に延在している。 The joint yoke has a base portion from which the yoke arms protrude parallel to each other. The joint yoke preferably has a recess between the bearing axis and the base portion, the recess extending at least partially around the bearing axis in order to reduce the wall thickness.
本発明は、一方では上述した継手ヨークを有した自在継手により達成され、この場合、この継手ヨークは十字部材を介して別の継手ヨークに連結接続されている。この場合、この別の継手ヨークも上述した継手ヨークであってよい。 The invention is achieved on the one hand by a universal joint having a joint yoke as described above, in which case this joint yoke is connected to another joint yoke via a cross member. In this case, this other joint yoke may also be the joint yoke described above.
ヨークアームの壁厚さは、ヨークアームの自由端部における外側部分では減じられていない、又はこの部分に凹部は設けられていない。 The wall thickness of the yoke arm is not reduced in the outer part at the free end of the yoke arm, or there is no recess in this part.
好適な実施の形態は図面を用いて以下に詳しく説明される。 Preferred embodiments are described in detail below with reference to the drawings.
図1には、自在継手軸1が示されていて、この自在継手軸1は、2つの自在継手2,3と、これら2つの自在継手2,3を接続し、これらの間の距離を変化させることができる1つの軸4とを有している。2つの自在継手2,3は、回転軸線Xを中心として整列されている。各自在継手は、それぞれ回転不能に軸4に接続されている、いわゆるチューブヨークの形の第1の内側継手ヨーク5,6と、同じくそれぞれ回転不能に軸4に接続されている、いわゆるフランジヨークの形の第2の外側継手ヨーク7,8と、ジャーナル付き十字アッセンブリ9,9’とを有していて、このジャーナル付き十字アッセンブリ9,9’によって第1の継手ヨーク5,6と第2の継手ヨーク7,8とは互いに旋回可能に接続されている。
FIG. 1 shows a universal joint shaft 1, which connects two
図1の自在継手軸は、概略的な図として示されていて、図2、図3、図4に示した後述する第1の態様に、又は、図5、図6、図7の後述する第2の態様に対応する少なくとも1つの継手ヨークを有している。1つの自在継手軸は、後述する態様のうちのいずれか1つによる複数の継手ヨークを有していてもよい。継手ヨークの以下の2つの態様はフランジヨークとして形成されているので、これらのヨークは、第2の外側継手ヨーク7,8として機能することができる。以下では、左側に示された自在継手の第2の継手ヨークが、以下の態様のうちの1つに相当するという事実を起点として複数の例が示されている。両方の外側継手ヨークが、又は右側だけの外側継手ヨークが以下に記載するように形成されてもよいことは明らかである。以下の態様の継手ヨークは、チューブヨークとして、即ち第1の継手ヨークとして形成されてもよく、この場合、これらの継手ヨークは以下の態様のうちの1つの任意の組み合わせを有していても良い。
The universal joint shaft of FIG. 1 is shown as a schematic view, and will be described later in the first embodiment shown in FIGS. 2, 3, and 4 or later in FIGS. 5, 6, and 7. It has at least one joint yoke corresponding to the second aspect. One universal joint shaft may have a plurality of joint yokes according to any one of modes described later. Since the following two aspects of the joint yoke are formed as flange yokes, these yokes can function as the second outer
図2〜図4には、第2の継手ヨーク7の第1の態様が異なる視点から示されている。図2には第2の継手ヨーク7の部分縦断面図が、図3には部分横断面図が、図4には側面図が示されている。第2のヨーク7は、回転軸線Xを中心として回転可能であって、ベース部分10を有しており、このベース部分10からは第1のヨークアーム11と第2のヨークアーム12とが互いに平行かつ回転軸線Xに対して平行に突出している。第1のヨークアーム11には第1の軸受孔13が、第2のヨークアーム12には第2の軸受孔14が設けられている。2つの軸受孔13,14は、共通の軸受軸線Yを中心として整列しており、従って互いに整列している。軸受軸線Yは、回転軸線Xに対して直角に配置されていて、継手中心Mにおいて回転軸線Xに交差している。第1の軸受孔13と第2の軸受孔14とは貫通孔として形成されていて、従って、回転軸線Xに対して半径方向でそれぞれヨークアーム11,12を貫通して延びている。以下でより詳しく説明するように、十字部材のジャーナルを支持するために、ヨークアームには軸受ブシュ21が挿入されていて、軸受ブシュ21は、軸受軸線Yの周りに延在するロック溝15内に配置されるロックリングによって固定されている。
2 to 4 show the first aspect of the second
ヨークアーム11,12とは反対側で、ベース部分10はフランジ16を有していて、このフランジ16によって第2の継手ヨーク7は、駆動される又は駆動する構成要素に接続することができる。一般に、フランジの代わりに図1の軸の軸構成要素に接続することができるジャーナルが設けられていてもよい。ジャーナルを備えた態様は、例えば図11〜図14に示されている。そこに示したジャーナルは、別の態様でもこのような形状又は似たような形状で設けることができる。
On the opposite side of the
十字部材はベースボディから突出するジャーナルを有していて、これらのジャーナルは対になって互いに中心合わせされて配置されていて、逆方向で整列している。この十字部材を取り付けることができるように第1のヨークアーム11は第1の自由端部17に内側を向いた第1の組み付け凹部19を有している。第2のヨークアーム12は、第2の自由端部18に配置された内側を向いた第2の組み付け凹部20を有している。従って2つのヨークアーム11,12は、軸受軸線Yに対して直角に配置され、回転軸線Xを含む平面に対して鏡像対称的に形成されている。組み付け凹部19,20により、軸受孔13,14内への十字部材の挿入が容易になり、この場合、十字部材の一方のジャーナルが最初に傾けられて第1の組み付け凹部19を通されて、次いで第1の軸受孔13内へと挿入される。このジャーナルが第1の軸受孔13内に深く挿入されると、十字部材全体を移動させることにより反対側のジャーナルが第2の軸受孔14内に挿入されるまで、反対側のジャーナルを第2の組み付け凹部20に通すことができる。次いで、軸受ブシュを外側から軸受孔13,14内へ挿入することができ、次いでロック溝15内に挿入されたロックリングによって固定することができる。
The cross member has journals protruding from the base body, these journals are arranged in pairs and are centered on each other and aligned in opposite directions. The
図8には、第1のヨークアーム11の横断面図が示されており、図8で見て下方部分が、図2〜図4に示した第2の継手ヨーク7に対応する。軸受軸線Yの上方に示されている上方部分は、従来技術による一般的な継手ヨークに対応する。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of the
図8には、第1の軸受孔13を備えた第1のヨークアーム11が示されている。第1の軸受孔13には軸受ブシュ21が挿入される。軸受ブシュ21には、ローラ22の形の複数の転動部材が収容される。これらのローラ22は回転軸線Xを中心として配置されていて、軸受軸線Yに沿って2つの列内に設けられている。ローラ22は軸受ブシュ21における外側の軸受面23に沿って転動する。ローラ22はジャーナル十字部材30のジャーナル25における内側の軸受面24に沿って転動する。十字部材30はベースボディ26を有していて、このベースボディ26から4つのジャーナル25が突出している。これら4つのジャーナルのうち2つのジャーナルがそれぞれ対になって軸受軸線Yを中心として位置していて、互いに離れる方向を向いている。
FIG. 8 shows the
軸受ブシュ21はスリーブ壁31を有している。このスリーブ壁31は円筒状に形成されていて、軸受ブシュ21はこのスリーブ壁31で第1の軸受孔13内に挿入される。スリーブ壁31の内面は、外側の軸受面23を形成している。さらに、軸受ブシュ21は、軸受ブシュ21を、継手中心Mに関して外側に向かって閉鎖するスリーブ底部28を有している。軸受ブシュ21は、スリーブ底部28を介して、ロック溝15内に配置されたロックリング29上に支持されている。
The bearing
ローラ22は、軸受ブシュ21内で軸受軸線Yに関して軸方向にプレッシャプレート27に向かって転動し、この場合、プレッシャプレート27はスリーブ底部28上に支持されている。逆方向ではローラ22は、スリーブ壁31に取り付けられたリング(図示せず)によって支持されていて、軸受ブシュ21内に保持されている。このリングには一般的に、十字部材30に関してベースボディ26に向いた方向で軸受ブシュ21をシールするシール手段も設けられている。明瞭性のために、リング及びシール手段は図示されていない。
The
ベースボディ26に関して図示したジャーナル25から離れる方向を向いて配置されたジャーナルは、対応するように第2のヨークアームに支持されている。軸受軸線Yに対して垂直に配置されたジャーナル(図示せず)は、対応するように第1の継手ヨークの軸受孔内に支持されている。従って、第2の継手ヨーク7と第1の継手ヨークとの間にトルクを伝えることができるので、自在継手軸と自在継手とは、回転軸線Xを中心として回転する。この場合、力は図8の図平面で形成され、この力は、第1の継手ヨークが駆動部材である場合は、ジャーナル25から第1のヨークアーム11へと作用し、軸受を介し、軸受面23,24とローラ22にも作用する。第2の継手ヨーク7の態様の軸受負荷は、下方半部に、継手ヨークの下側に台形として示されている。従来技術による継手ヨークの軸受負荷は、図8では継手ヨークの態様の上方に図面の上半部により台形として示されている。
The journal arranged with respect to the
まず、軸受負荷は、回転軸線Xに関して半径方向外側で最も高いことがわかり、またここではレバーアームは力の伝達のために最大でもある。軸受負荷は内側に向かって減少する。従来技術によると、軸受負荷は、半径方向内側の軸受負荷よりも半径方向外側で明らかに大きいことがわかる。 First, it can be seen that the bearing load is highest radially outward with respect to the axis of rotation X, and here the lever arm is also maximal for force transmission. The bearing load decreases inward. According to the prior art, it can be seen that the bearing load is clearly greater on the radially outer side than on the radially inner bearing load.
この態様による軸受負荷を均一にするために、図8の下方に示された第1のヨークアーム11の外面32に第1の凹部33が設けられている。図4には、第1の凹部33が回転軸線Xに関して、第1の軸受孔13の一方の側に配置されていて、回転軸線Xに対して平行に延在していることが示されている。さらに、第2の凹部34が設けられていて、この第2の凹部34は、第1の軸受孔13の他方の側に設けられていて、同じく回転軸線Xに対して平行に延在している。凹部33,34は、回転軸線Xの回りに部分的に延在していて、第1のヨークアーム11とフランジ16との間でベースボディ10に設けられている第3の凹部35まで延在している。
In order to make the bearing load according to this aspect uniform, a
第1の凹部33及び第2の凹部34が設けられていることにより、回転軸線Xに対して直角の横断面で、即ち回転軸線Xに対して垂直かつ継手中心Mを通る平面で(この場合、この平面は図8の図平面に対応する)、第1のヨークアーム11の凹部33,34の領域における壁厚さd1は、回転軸線Xに関して凹部33,34の内側に続く領域における最大の壁厚さd2と比較して小さい。凹部33,34の領域はこの場合、回転軸線Xに関して軸受孔に沿って外側部分Aに対応している。軸受孔13に沿って内側部分Bが外側部分Aに取り付けられる。
By providing the first
凹部33,34の領域における外側部分Aの壁厚さd1は、この好適な態様では、この凹部33,34の内側に続き、軸受軸線Yに関してローラに軸方向でオーバラップしている残りの内側部分Bの最大壁厚さよりも小さい。
In this preferred embodiment, the wall thickness d1 of the outer part A in the region of the
従って、第1のヨークアーム11は、凹部33,34の領域では脆弱であるので、この領域では第1のヨークアーム11の高い弾性変形が生じ、この領域では軸受負荷は減じられる。対応して、第1のヨークアーム11の内側領域は、より高い負荷を吸収しなければならず、ここでは軸受負荷は増大する。このことは、図8の下方半部に示された軸受負荷を反映する台形がそれほど急勾配でないことから明らかである。従って、形成される最も高い軸受負荷は、従来技術と比較して小さく、最も小さい軸受負荷は従来技術と比較して高い。これにより、第1のヨークアーム11におけるジャーナル25の軸受の耐用寿命期間は増大する。
Accordingly, the
図4に示されたように、第1の凹部33と第2の凹部34とは、フランジ16の方向又はベース部分10の方向で、少なくとも第1の軸受孔13が回転軸線Xの方向で、図4の側面図において延在する程度に延在する。この例では、第1の軸受孔13の延在よりもさらに遠くまで延在している。
As shown in FIG. 4, the first
図5から図7は、第2の継手ヨークの第2の態様を示している。第1の態様の構成要素又は特徴に対応する構成要素又は特徴には、100だけ大きい参照符号を付与し、第1の態様に関連して説明する。 5 to 7 show a second mode of the second joint yoke. Components or features corresponding to the components or features of the first aspect are given a reference number that is larger by 100 and will be described in connection with the first aspect.
第1の態様とは異なり、2つの凹部33,34は第3の凹部136,136’によって接続されている。第3の凹部136,136’は、軸受軸線Yとベース部分10との間で部分的に軸受軸線Yの回りに、従って各軸受孔113,114の回りに延在している。2つのヨークアーム111,112は互いに鏡像対称的に配置されているので、以下では単に第1のヨークアーム111を参照する。第1の凹部133は第1のヨークアーム111の第1の自由端部117からベース部分110の方向に延在しており、次いで周方向で、第1の軸受孔113の回りに延在する第3の凹部136に接続している。第3の凹部136は、第2の凹部134と融合して、再び第1の自由端部117へと続いている。従って、壁厚さは、回転軸線Xに対して直角の横断面平面でのみ減じられているのではなく、回転軸線Xに対して直角に配置され、軸受軸線Yを含む平面とベース部分110との間の領域全体にわたっても減じられている。
Unlike the first embodiment, the two
全ての態様で、ヨークアームの壁厚さは、ヨークアームの自由端部における軸受孔に沿った外側部分では減じられていない、又はこの部分に凹部は設けられていない。 In all aspects, the wall thickness of the yoke arm is not reduced in the outer part along the bearing hole at the free end of the yoke arm or there is no recess in this part.
このような形式の凹部133の設計は、第2の継手ヨーク107が鍛造部品として形成されていて、鍛造方向が、軸受軸線Yに対して平行に延在する場合に特に好適である。
This type of design of the
図9及び図10には、第2の継手ヨークの第3の態様が示されており、この場合、このヨークは鍛造部品として形成されている。第1の態様の構成要素又は特徴に対応する構成要素又は特徴には、同じ参照符号を付与し、第1の態様に関連して説明する。 FIGS. 9 and 10 show a third aspect of the second joint yoke, in which case the yoke is formed as a forged part. Components or features corresponding to components or features of the first aspect are given the same reference numerals and described in connection with the first aspect.
凹部33,34は回転軸線Xに対して傾いて配置されている。これら凹部33,34は、回転軸線Xを中心とする仮想円錐の仮想包絡線上に配置されている。この場合、円錐の包絡線はフランジ16に向かって先細りしている。第1の凹部33と第2の凹部34の回転軸線Xに対してほぼ平行な配置は、鍛造部品として形成されていて、その鍛造方向が回転軸線Xに対して平行に延在する継手ヨークにとって特に好適である。
The
図11及び図12には、第2の継手ヨークの第4の態様が示されており、この場合、このヨークは鍛造部品として形成されている。第2の態様の構成要素又は特徴に対応する構成要素又は特徴には、同じ参照符号を付与し、第2の態様に関連して説明する。 11 and 12 show a fourth aspect of the second joint yoke, in which case the yoke is formed as a forged part. Components or features corresponding to components or features of the second aspect are given the same reference numerals and described in connection with the second aspect.
凹部133,134は回転軸線Xに対して傾いて配置されている。これら凹部133,134は、回転軸線Xを中心とする円錐の仮想包絡線上に配置されている。この場合、円錐の包絡線はジャーナル137に向かって先細りしている。第1の凹部133と第2の凹部134の回転軸線Xに対してほぼ平行な配置は、鍛造部品として形成されていて、その鍛造方向が回転軸線Xに対して平行に延在する継手ヨークにとって特に好適である。
The
さらに第2の継手ヨーク107はフランジを有しておらず、軸の部材に接続するためにはジャーナル137を有している。
Further, the second
図13及び図14には、第2の継手ヨークの第5の態様が示されており、この場合、このヨークは鍛造部品として形成されている。第4の態様の構成要素又は特徴に対応する構成要素又は特徴には、同じ参照符号を付与し、第4又は第2の態様に関連して説明する。 FIGS. 13 and 14 show a fifth aspect of the second joint yoke, in which case the yoke is formed as a forged part. Components or features corresponding to components or features of the fourth aspect are given the same reference numerals and are described in relation to the fourth or second aspect.
第1の凹部133、第2の凹部134、第3の凹部136は、これらが鍛造部品であって、その鍛造方向が回転軸線Xに対して横方向に延在するものにおいて特に好適であるように配置されている。
The
1 自在継手軸
2 自在継手
3 自在継手
4 軸
5 第1の継手ヨーク
6 第1の継手ヨーク
7,107 第2の継手ヨーク
8 第2の継手ヨーク
9,9’ ジャーナル付き十字アッセンブリ
10,110 ベース部分
11,111 第1のヨークアーム
12,112 第2のヨークアーム
13,113 第1の軸受孔
14,114 第2の軸受孔
15,115 ロック溝
16,116 フランジ
17,117 第1の自由端部
18,118 第2の自由端部
19,119 第1の組み付け凹部
20,120 第2の組み付け凹部
21 軸受ブシュ
22 ローラ
23 外側の軸受面
24 内側の軸受面
25 ジャーナル
26 ベースボディ
27 プレッシャプレート
28 スリーブ底部
29 ロックリング
30 十字部材
31 スリーブ壁
32 上面
33,33’;133,133’ 第1の凹部
34,34’ 第2の凹部
35,35’;135,135’ 凹部
136,136’ 第3の凹部
137 ジャーナル
A 外側部分
B 内側部分
M 継手中心
X 回転軸線
Y 軸受軸線
1 universal joint shaft 2
Claims (8)
第1の軸受孔(13,113)を備えた第1のヨークアーム(11,111)と、
第2の軸受孔(14,114)を備えた第2のヨークアーム(12,112)と、を有していて、
前記第1の軸受孔(13,113)と前記第2の軸受孔(14,114)とは、継手中心(M)において前記回転軸線(X)に直角に交わる軸受軸線(Y)を中心に配置されており、
前記ヨークアーム(11,12,111,112)は、前記回転軸線(X)に対して半径方向で外側部分(A)と、該外側部分(A)に隣接する内側部分(B)とを有しており、
前記ヨークアーム(11,12,111,112)の壁厚さ(d1)は、前記回転軸線(X)に対して直交しかつ前記継手中心(M)を通る平面にある前記軸受軸線(Y)に対して半径方向で、前記外側部分(A)において前記内側部分(B)よりも減じられている、自在継手(2)用の継手ヨーク(7,107)において、
各ヨークアーム(11,12)は、前記各軸受孔(13,14)の両側に配置された少なくとも2つの凹部(33,33’,34,34’)を有していて、
これら凹部(33,33’,34,34’)は少なくとも部分的に前記回転軸線(X)に対して平行に配置されていることを特徴とする、自在継手(2)用の継手ヨーク(7,107)。 A joint yoke (7, 107) for the universal joint (2), the joint yoke (7, 107) being rotatable about the rotation axis (X);
A first yoke arm (11, 111) having a first bearing hole (13, 113);
A second yoke arm (12, 112) provided with a second bearing hole (14, 114),
The first bearing hole (13, 113) and the second bearing hole (14, 114) are centered on a bearing axis (Y) that intersects the rotation axis (X) at a right angle at the joint center (M). Has been placed,
The yoke arm (11, 12, 111, 112) has an outer portion (A) in the radial direction with respect to the rotation axis (X) and an inner portion (B) adjacent to the outer portion (A). And
The wall thickness (d1) of the yoke arm (11, 12, 111, 112) is perpendicular to the rotation axis (X) and is in a plane passing through the joint center (M). In the joint yoke (7, 107) for the universal joint (2), which is reduced in the radial direction relative to the inner part (B) in the outer part (A),
Each yoke arm (11, 12) has at least two recesses (33, 33 ′, 34, 34 ′) disposed on both sides of each bearing hole (13, 14),
These recesses (33, 33 ′, 34, 34 ′) are at least partially arranged in parallel with the rotational axis (X), and the joint yoke (7) for the universal joint (2) 107).
前記継手ヨーク(7,107)はそれぞれ前記軸受軸線(Y)と前記ベース部分(10,110)との間に、前記軸受軸線(Y)の周りに少なくとも部分的に延在する第3の凹部(136,136’)を有している、請求項1から5までのいずれか1項記載の継手ヨーク。 The joint yoke (7, 107) has a base portion (10, 110), and the yoke arms (11, 12, 111, 112) protrude in parallel with each other from the base portion (10, 110). And
The joint yoke (7, 107) is a third recess extending at least partially around the bearing axis (Y) between the bearing axis (Y) and the base portion (10, 110). The joint yoke according to any one of claims 1 to 5, having (136, 136 ').
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